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1、论裂缝控制在钢筋混凝土水池设计中重要性 摘要：在正常使用阶段，钢筋混凝土水池的渗漏多由裂缝引起。因此，裂缝的预防和控制,是钢筋混凝土水池设计中的要点。本文结合工程实际，对钢筋混凝土水池产生裂缝的原因进行分析，并给出了在设计阶段控制裂缝的方法。本文经验可供类似工程借鉴。关键词：水池；裂缝；后浇带中图分类号：TU755文献标识码：A水池作为特种结构,广泛应用于给水排水工程的净水处理厂或污水处理厂、住宅小区、厂矿和企事业单位二次加压供水的清水池,以及对缺水贫困山区和西部干旱地区人畜饮水起重要作用的蓄水池(水囤、水
2、窖)等。水池设计除满足工艺要求外,还应考虑水池的安全性、适用性、耐久性和经济合理性。钢筋混凝土因其较好的防水、防腐蚀、抗渗透和抗压性能，常被选做水池结构的材料。考虑到水池的抗渗防裂性能对其正常使用及运转有着至关重要的作用,因此，钢筋混凝土水池的结构设计必须重视裂缝的控制。一、工程概况5临安污水厂某接触氧化池，矩形水池，长52m，宽40m，池底标高±0.000，池深4.5m，敞开，池顶设走道，设计使用年限50年；主体混凝土材料C30，抗渗等级S6，受力钢筋HRB335；基础采用冲击成孔灌注桩。二、钢筋混凝土水池
3、裂缝成因钢筋混凝土结构在受力状态下出现裂缝是一种普遍存在的现象,如混凝土在荷载作用下的拉应力或是温度收缩引起的拉应力等而出现的裂缝。一般而言,钢筋混凝土结构是带裂缝工作的。混凝土的受拉形变往往伴随着裂缝的产生,当裂缝宽度控制在不影响结构件的受力性能、使用性和耐久性时,这些裂缝是正常的结构裂缝,无需处理；仅当裂缝发展到一定宽度，才会影响到结构的安全、使用和耐久性,这种裂缝可称为破坏性裂缝。破坏性裂缝一旦出现,必须进行相应的处理。（一）荷载作用下引起的裂缝当结构在外部荷载(各种恒、活载,水、土压力,地基反力等)作
4、用下,因受力性能不足,产生了过大变形,使裂缝发生并发展为破坏性裂缝。这种由荷载作用造成裂缝的产生,主要是由于设计时采用的基础资料有误或是设计中考虑不周、计算疏忽等失误造成。对水池结构来说,荷载偏差一般容易由下列因素造成:水池在各种工况下的水位变化、空满情况、地质资料、水温及气温等各种环境参数等的基础资料有误或设计中遗漏某种极端工况;结构建模有缺陷,造成内力计算值与实际受力状况有较大偏差;5设计中对一些内力和变形控制点、应力集中点把握不准,或忽视了次要构件对内力分配的影响;计算不细致或漏算等。（二）混凝土收缩和
5、温湿差变形造成裂缝混凝土在其硬化期间放出大量水化热,使得混凝土结构内部的温度不断上升,以致在结构表面引起拉应力;在其后期的降温收缩过程中,又由于受到支座及周边混凝土的约束而在混凝土结构中出现拉应力。因此,水池结构中的混凝土早期收缩裂缝主要出现在裸露表面,混凝土硬化后的收缩裂缝出现在结构件的中部附近较多。在水池设计中一般表现为壁面温(湿)差。中面季节温差产生的温度应力一般可通过设置伸缩变形缝或在混凝土中添加外加剂,以及采用设置加强带、后浇带等措施解决,此类方法一般还能同时消减水化热的影响。壁面温(湿)差一般由于
6、池壁两侧接触的介质具有不同的温度和湿度,从而形成的壁面温差和湿差,使得温(湿)度较低一侧的结构受拉,从而产生裂缝。这种壁面温(湿)差应作为一种荷载作用,在结构设计中应进行相应的结构裂缝验算。（三）由于材料质量和构造不良造成的裂缝混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂所组成，要避免水池结构产生破坏性裂缝,混凝土用料是否适当及材料质量能否保证起着重要的作用。此部分主要由施工阶段控制，此处不再赘述。5三、本工程中钢筋混凝土水池裂缝的控制（一）规范对裂缝的计算方法根据文献[1]、[2]的规定,在进行钢筋混凝土水池
7、设计时，裂缝控制应通过抗裂度验算、裂缝开展宽度验算和构造措施来实现。对轴心受拉或小偏心受拉构件,应按不出现裂缝进行抗裂度验算。此时,构件的抗裂性能主要由混凝土抗拉强度和构件受拉截面大小决定。对受弯或大偏心受拉(压)构件,应按限制裂缝宽度控制。而在钢筋混凝土水池结构的设计中，以此类工况最多。[1]、[2]、[3]推荐的裂缝宽度验算公式如下：（1）（二）本工程控制裂缝的措施根据[1]、[2]、[3]的规定，本工程中的裂缝控制值取0.2mm。在底板、池壁板的计算中，分别按照此限制进行控制，计算公式详见式（1）。同时
8、，本工程中设置后浇带，以使裂缝控制在规范限值内。后浇带构造见图1。四、结论5本文结合工程实际，对钢筋混凝土水池裂缝的成因进行论述，在对水池结构进行裂缝计算后，并引入后浇带的构造做法，使钢筋混凝土水池裂缝控制在[1]、[2]、[3]的限值之内，并最终达到控制裂缝的目的。本文做法可作为一般钢筋混凝土水池工程的设计参考。参考文献：[1]GB50069-2002,给水排水工程构筑物结构设计规范[S].[2]
